Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 [117] 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

<

Рис. 14.46. Сдвиговый регистр на /К-триггерах

НОГО числа записывается в своем триггере, поэтому число триггеров в регистре определяет зарядность записываемого числа.

Наиболее распространенным видом регистров являются сдвиговые регистры. Сдвиговым, регистром называют цифровую схему, состоящую из последовательно включенных триггеров, содержимое которых можно сдвигать на один разряд влево или вправо подачей тактовых импульсов.

На рис. 14.46 приведена структурная схема сдвигового регистра на синхронных (-триггерах. Рассмотрим действие регистра при записи в него числа ООП, начиная с правого - младшего - разряда.

До записи числа все триггеры устанавливают в нулевое состояние. Затем на вход схемы подается серия импульсов, соответствующая записываемому числу, а на вход С подаются тактовые импульсы. Сначала на вход поступает импульс, соответствующий первому из записываемых разрядов. В конце тактового импульса он дает Q.%=\ на выходе левого триггера. В конце следующего тактового импульса информационный импульс продвигается на выход следующего триггера и т. д. Одновременно продвигаются вправо и другие цифры записываемого числа. После прихода четырех тактовых импульсов все число оказывается записанным в четырех триггерах, причем старший разряд числа записи в левом триггере, а младший -в правом. Чтобы записанная информация сохранилась, дальнейший сдвиг прекращается. Это осуществляется прекращением подачи тактовых импульсов.

Описанный регистр называется сдвиговым регистром с последовательным приемом информации. Выдача информации у него может быть как параллельной, так и последовательной. При параллельной выдаче информация снимается одновременно с выходов всех триггеров. Последовательная выдача осуществляется с выхода Qo при последующих тактовых импульсах.

Параллельный прием информации может быть осуществлен подачей ее на выводы предустановки.

Мы рассмотрели работу простейшего регистра, осуществляющего сдвиг в одну сторону. Существуют реверсивные сдвиговые регистры, переключаемые на сдвиг вправо и влево. Если О и 1 в регистре трактовать как двоичную запись числа, то сдвиг в одну сторону соответствует делению на 2, а в другую - умножению на 2.



Как известно, умножение двух десятичных чисел «столбиком» соответствует сложению частных произведений, сдвинутых поразрядно влево. Аналогично столбиком перемножаются и двоичные числа, но эта операция выполняется проще, так как частные произведения получаются умножением единиц и нулей умножаемого числа на единицы и нули множителя. Следовательно, умножение сводится к операции сложения сдвинутых поразрядно двоичных чисел. Аналогично осуществляется и деление двоичных чисел.

14.22. СЧЕТЧИКИ

Действие четырехразрядного двоичного счетчика на (-тригге-рах (рис. 14.47, а) поясняют временные диаграммы (рис. 14.47,6), из которых следует, что до прихода первого импульса все триггеры находились в нулевом состоянии. Срез первого импульса переключает нулевой триггер в единичное состояние. Затем срез второго импульса переключает его в нулевое состояние и т. д. Триггер под номером 1 переключается срезом импульса с выхода триггера О и т. д. Из временных диаграмм видно, что частота следования импульсов каждым триггером делится на 2.

После прихода шестнадцати импульсов все четыре триггера находятся в таком же состоянии, как и до прихода первого импульса. Наблюдая состояние выходов Qo, Qi, Q2 и Q3, можно судить о том, сколько пришло импульсов. Например, при нуле импульсов Qo==Qi = Q2 = Q3 = 0. После прихода пятнадцати импульсов Qo= = Qi = Q2 = Q3== 1- В первом случае это соответствует записи числа О в виде 0000, а во втором-записи 15 в виде 1111. После прихода восьми импульсов Qo = Qi = Q2 = 0 и Q3=l. Следовательно, числа записываются в обратном порядке - последний разряд является высшим. В интегральном исполнении выпускаются 4-, 8- и 12-разрядные счетчики. Счетчики одновременно являются и делителями частоты в 2" раз, где п - число разрядов.

тт .

в> -

тт .

тт .

тт .

I ! 3 Ч S 6 у в 9 Ю II t2 13 П, 15 IS

а,/ишлшшлтлллшш.

JTJnj~LJ~LJ nj~LrL r"LJ~n r-L r~L J-1 J--L

Рис. 14.47. Двоичный счетчик:

a - структурная схема; б - временные диаграммы



I- J - с

/23*11 1 в 9 10 II 12 13 Л IS II

trLTixuilrLriJi.

J~~L r

Рис. 14.48. Декадный двоичный счетчик;

а - структурная схема; б - временнйе диаграммы

Описанный выше счетчик называется асинхронным или последовательным. В нем каждый последующий каскад считает после предыдущего.

Десятичный счетчик. Десятичный счетчик состолт из декадных счетчиков, причем число декадных счетчиков равно максимальному разряду десятичных чисел, которые счетчик может считать. Каждый декадный счетчик является двоично-десятичным. Он считает в двоично-десятичном коде от О до 10. При поступлении на вход декадного счетчика десятого импульса все его выходы устанавливаются в нулевое состояние.

Схема декадного счетчика [20] показана на рис. 14.48, а, а временные диаграммы - на рис. 14.48,6. Благодаря обратной связи инвертирующего выхода третьего триггера со входом первого триггера на входе первого триггера /=Сз=1, пока не пришел и не закончился восьмой импульс.

После окончания восьмого импульса Оз = 0. В соответствии с таблицей состояний /К-триггера (табл. 14.3, а) выход первого триггера (на рис. 14.48, а второй справа) Qi = 0, так как для него = Q3=0; К=1. Второй триггер (на рис. 14.48, а третий справа) является Г-триггером, так как у него / = /С= 1 =const, и управляется он срезом импульса Qi. В соответствии с временными диаграммами (рис. 14.48, б) его переключение произойдет лишь после 14-го импульса. Третий триггер имеет / = /i = /2 = 0; K = Ki = K2=l. В соответствиис табл. 14.3, а по окончании десятого импульса он переключается в нулевое состояние срезом импульса Qo.

Из временных диаграмм видно, что после десятого импульса выходы всех триггеров находятся в нулевом состоянии. Если вы-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 [117] 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0014